ダンプトラックのリアゲート自動開閉機構
【課題】 破損しにくく、旋回半径に影響を与えず及び簡単に構成できるダンプトラックのリアゲート自動開閉機構の提供。
【解決手段】 車体フレーム(1)上でベッセル(3)を起伏自在に軸支する第１軸(P1)と、第１軸(P1)から所定距離(d1)だけ後方へ離間してベッセル(3)に設けた第３軸(P3)と、第１軸(P1)から所定距離(d2)だけ下方へ離間して車体フレーム(1)に設けた第４軸(P4)と、第３軸(P3)によって起伏自在に基端を軸支した第１リンク(6c)と第４軸(P4)によって起伏自在に基端を軸支した第２リンク(6d)との両先端を軸支する第５軸(P5)とを順次連結した４本のリンク(6a〜6d)でなる四節リンク(6)を有すると共に、ベッセル(3)の伏せ時のベッセル(3)の後端との間でリアゲート(5b)が閉じた状態における四節リンク(6)の所定の内角(θ=θo)を基準として、ベッセル(3)の起立に応じて変化する所定の内角(θ=θo＋Δθ)の変化量(Δθ)をベッセル(3)の後端に対するリアゲート(5b)の開き量へと変換する変換リンク(7)をアーム(5a)と第１リンク(6c)との間に架設した。
【解決手段】 車体フレーム(1)上でベッセル(3)を起伏自在に軸支する第１軸(P1)と、第１軸(P1)から所定距離(d1)だけ後方へ離間してベッセル(3)に設けた第３軸(P3)と、第１軸(P1)から所定距離(d2)だけ下方へ離間して車体フレーム(1)に設けた第４軸(P4)と、第３軸(P3)によって起伏自在に基端を軸支した第１リンク(6c)と第４軸(P4)によって起伏自在に基端を軸支した第２リンク(6d)との両先端を軸支する第５軸(P5)とを順次連結した４本のリンク(6a〜6d)でなる四節リンク(6)を有すると共に、ベッセル(3)の伏せ時のベッセル(3)の後端との間でリアゲート(5b)が閉じた状態における四節リンク(6)の所定の内角(θ=θo)を基準として、ベッセル(3)の起立に応じて変化する所定の内角(θ=θo＋Δθ)の変化量(Δθ)をベッセル(3)の後端に対するリアゲート(5b)の開き量へと変換する変換リンク(7)をアーム(5a)と第１リンク(6c)との間に架設した。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ダンプトラックのリアゲート自動開閉機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来からダンプトラックの積載量を確保し、またダンプトラックの走行中にベッセルからの積載物の落下を防止するためにベッセルの後端との間で開閉自在のリアゲートを有するものがある（以下「リアゲートがベッセル後端との間で開閉する」ことを単に「リアゲートの開閉」とする）。そして、このリアゲートをベッセルの起伏に応じて自動開閉させるリアゲート自動開閉機構もある。
【０００３】例えば図７は、特開平１０−１５７５０９号公報に記載のリアゲート自動開閉機構を示す。即ちダンプトラックの車体フレーム１は、ホイストシリンダ（不図示）によって後傾自在に起伏するベッセル３を備える。ここで、リアゲート自動開閉機構は、ベッセル３の底裏面３ａから２本のリンク１０ａ、１０ｂを経て、ベッセル３の後部下端に軸支したリアゲート５ｂへと順次軸支した構成となっている。さらに、この機構は、リンク１０ａの下面を摺動自在に支承可能の支え部材１０ｃを車体フレーム１に備え、またストッパ１０ｄをベッセル３の底面から後方へと延設した部材上に備える。
【０００４】従って、ベッセル伏せ時（例えばダンプトラックの走行時）には、支え部材１０ｃが、これに当接するリンク１０ａの下面を介してリアゲート５ｂからの荷重Ｗを受け、図中の二点鎖線で示すように、リアゲート５ｂを閉ざしている。
【０００５】ベッセル３が起立し始めると（例えばダンプトラックの排土時）、リンク１０ａの下面が支え部材１０ｃの上面を前方へと滑って摺動する。このリンク１０ａの摺動量（換言すれば、ベッセル３の起立角）に応じてリアゲート５ｂが開く。そして、図７に示すように、リアゲート５ｂの上面がベッセル３の底面に対してほぼ平らになるまでリアゲート５ｂが開くと、リアゲート５ｂの底裏面がストッパ１０ｄの上面に当接し、リアゲート５ｂの開動作を停止させる。尚、図示しないが、ベッセル３が図７の状態からさらに起立してゆくと、リンク１０ａの下面が支え部材１０ｃの上面から上方へと離脱する。
【０００６】即ち、リアゲート５ｂ及び積載物の自重並びに積載物のベッセル３上での滑り荷重等（以下、これらも単に「荷重Ｗ」とする）は、リアゲート５ｂの上面がベッセル３の底面に対しほぼ平らになるまでの間は支え部材１０ｃで受けるものの、リアゲート５ｂの裏面がストッパ１０ｄの上面に当接しのちにベッセル３がさらに起立すると、ストッパ１０ｄだけで受けることになる。
【０００７】ベッセル３の伏せ動作は、上記の起立動作の逆となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来機構は片持ち梁構造である（特にベッセル３が図７の状態からさらに起立した状態）。従って、積載物が例えば普通土程度であれば、たとえ数万回の排土（起立）を行っても、ベッセル３、リアゲート５ｂ、リンク１０ａ、１０ｂ、支え部材１０ｃ及びストッパ１０ｄ等の幾つか又は総べての剛性を高めることでこれらの破損を防止できる。ところが、一個当たり数十トンの岩石及び／又は鉱石を一個又は複数個積載し、かつ起立動作によってベッセル３から落下させる、例えば鉱山用のオフロードダンプトラックでは、上記のような単なる各部材の剛性化だけではこれら各部材の破損を防止できない。
【０００９】尚、破損しにくい機構もある。例えば、モータでワイヤを巻き出し、巻き込んでリアゲートを開閉したり、又は、流体圧シリンダを伸縮させてリアゲート５ｂを開閉する機構である。しかしながら、かかる機構はリアゲート開閉に大きな駆動力を与えるべく大モータ又は流体圧機器が必要であり、複雑である。
【００１０】本発明は、上記従来機構の不都合に鑑み、破損しにくく、かつ簡単構成のダンプトラックのリアゲート自動開閉機構を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】上記の目的を達成するために、本発明のダンプトラックのリアゲート自動開閉機構は、車体フレームに対し第１軸によって起伏自在に軸支したベッセルと、ベッセルに対し第２軸によって起伏自在に軸支したアームの後端に設けられてアームの起伏に応じてベッセルの後端との間で開閉するリアゲートとを有するダンプトラックのリアゲート開閉機構において、第１軸と、第１軸から所定距離だけ後方へ離間してベッセルに設けた第３軸と、第１軸から所定距離だけ下方へ離間して車体フレームに設けた第４軸と、第３軸によって起伏自在に基端を軸支した第１リンクと第４軸によって起伏自在に基端を軸支した第２リンクとの両先端を軸支する第５軸とを順次連結した４本のリンクでなる四節リンクを有すると共に、ベッセルの伏せ時のベッセルの後端との間でリアゲートが閉じた状態における四節リンクの所定の内角を基準として、ベッセルの起立に応じて変化する所定の内角の変化量をベッセルの後端に対するリアゲートの開き量へと変換する変換リンクをアームと第１リンクとの間に架設したことを特徴とする。
【００１２】上記構成によれば、ベッセルが起立し始めると、第３軸が第１軸回りに回転する。すると、第１、第４軸が車体フレームに対して拘束されており、かつ第５軸が拘束されていないために、四節リンク６が潰れて各内角θ（上記構成では、４つの内角のうちの予め定めた一つを「所定の内角θ」としている）が変化する。つまり、第１リンクが第３軸回りに後方へと回転する。すると、この回転を変換リンクが受け、かつベッセルの後端に対するリアゲートの開き量へと変換するのでリアゲートがベッセルの起立に応じて開くことになる。リアゲートの閉動作は、ベッセル伏せ時に生じて上記開動作の反対となる。即ち、上記構成はリンク機構だけで構成してあるから簡単構造となる。また、安価であり、メインテナンス（保守・点検・整備）が容易な機構となる。しかも、リアゲートの開動作は、リアゲートが第２軸回りに回転してベッセルの後端から離脱する動作となる。即ち、離脱した分だけ積載物がリアゲートに衝突する機会が少なくなり、従って、機構は破損しにくい。
【００１３】尚、第２、第３軸を互いに同軸としてもよい。このようにすると、軸数が減った分だけ、さらに簡単構造となり、安価に製造でき、またメインテナンスも容易となる。
【００１４】また、第２リンクを所定荷重以上の引っ張り荷重及び／又は圧縮荷重を受けてその荷重がさらに大きくなるに従って伸び及び／又は縮むものとしてもよい。このようにすると、機構に所定荷重以上の異常負荷（過負荷）が生じようとしても、第２リンクがこの負荷を吸収するので機構に異常負荷が生じない。従って、機構は損傷しにくく、機構の寿命は延長する。
【００１５】
【発明の実施の形態及び実施例】第１実施例を図１〜図４R>４を参照し説明する。本実施例を搭載する例機は、図１に示す通り、オフロードダンプトラックである。このトラックは、車体フレーム１上の前部に運転室２を備え、後部にベッセル３を備える。ベッセル３は、車体フレーム１の左右後端上部に図の紙面に対し垂直方向に設けた第１軸Ｐ１よって後部裏面左右を夫々軸支され、左右のホイストシリンダ４によって後傾自在に起伏する。尚、詳細を後述する第２〜第７軸Ｐ２〜Ｐ７もまた、第１軸Ｐ１と同じく各掲載図の紙面に対し垂直方向に設けてある。また、ベッセル３は、その左右後部側面に設けた第２軸Ｐ２よって左右のアーム５ａを軸支している。両アーム５ａは、ベッセル３の左右後方へと夫々長く、両後端間にリアゲート５ｂを架設してある。このリアゲート５ｂは、図１のＫ部に示す通り、また詳細を後述する通り、本実施例なる機構の一つの要素として構成され、この機構によってベッセル３の起伏に応じて両アーム５ａが自動的に起伏し、両アーム５ａの起伏に応じてベッセル３の後端との間で開閉する。
【００１６】本実施例の詳細を、図１のＫ部拡大図なる図２〜図４を参照し説明する。尚、図２はリアゲート閉時（ベッセル伏せ時）、図３は組立図、図４はリアゲート開時（ベッセル起立時）を示す。
【００１７】即ち本実施例は、図２に示す通り、四節リンク６と変換リンク７とを例機の左右夫々に有して構成される。尚、図３では左右の夫々を示すが、以下の本文説明では図示する例機の左側だけで代表説明する。
【００１８】四節リンク６は、図２に示す通り、４本のリンク６ａ〜６ｄで構成される。リンク６ａは、第１軸Ｐ１から所定距離ｄ１だけ後方へ離間してベッセル３に設けた第３軸Ｐ３に対する第１軸Ｐ１からの所定距離ｄ１相当のベッセル部位である。リンク６ｂは、第１軸Ｐ１から所定距離ｄ２だけ下方へ離間して車体フレーム１に設けた第４軸Ｐ４に対する第１軸Ｐ１からの所定距離ｄ２相当の車体フレーム部位である。リンク６ｃは、第３軸Ｐ３に起伏自在に基端を軸支される。リンク６ｄは、第４軸Ｐ４に起伏自在に基端を軸支される。勿論、両リンク６ｃ、６ｄの両先端は、第５軸Ｐ５によって起伏自在に軸支される。
【００１９】一方、変換リンク７は、これも図２に示す通り、第２軸Ｐ２から見て反リアゲート５ｂ側（前方）に延設されたアーム５ａの先端に対し第６軸Ｐ６よって起伏自在にその先端を軸支された第１ロッド７ａと、第１ロッド７ａの基端に対し第７軸Ｐ７よって起伏自在にその先端を軸支された第２ロッド７ｂとを有する。そして、第２ロッド７ｂは、四節リンク６のリンク６ｃと共動するように、リンク６ｃと一体化している。
【００２０】尚、例機は、車体フレーム１の幅が左右のアーム５ａ間の幅よりも相当に狭いオフロードダンプトラックである。従って、前記「第２ロッド７ｂとリンク６ｃとの一体化」とはいえ、直接的に一体化できない。従って、図３に示す通り、左右の第３軸Ｐ３を夫々長くしてベッセル３の底裏面３ａの幅方向に夫々延設してある。具体的には、左側の第３軸Ｐ３の外側端に左側の第２ロッド７ｂの基端を固着させ、かつ中央側端に左側のリンク６ｃの基端を固着させると共に、右側の第３軸Ｐ３の外側端に右側の第２ロッド７ｂの基端を固着させ、かつ中央側端に右側のリンク６ｃの基端を固着させてある。
【００２１】尚、例機が、車体フレーム１の幅と左右のアーム５ａ間の幅とをほぼ同じくする車両であるならば、上記の如く左右の第３軸Ｐ３を長くして延設する必要はなく、第１、第２ロッドを一本のロッドとし、このロッドの基端をリンク６ｃに固設し、ロッドの先端をアーム５ａに対し第６軸Ｐ６よって起伏自在に軸支してもよい（この場合、第７軸Ｐ７は不要となる）。
【００２２】以下、第１実施例の作用を図２及び図３を参照し説明する。運転室２からのベッセル３の起立信号によってホイストシリンダ４が伸びると、ベッセル３は図２の伏せ状態から図４の起立状態へと移行する。この移行時、第３軸Ｐ３は第１軸Ｐ１回りで時計回りに回転する。すると、第１、第４軸Ｐ１、Ｐ４は車体フレーム１に対して拘束された軸であるが、第５軸Ｐ５は拘束されていない軸であるために、四節リンク６が潰れ、その各内角θがベッセル３の伏せ時のθo（図２の「θ＝θo」参照、つまりθoは基準角である）から角度Δθだけ変化する（図４の「θ＝θo＋Δθ」参照、尚「θ≧θo」である）。尚、「θ＝∠Ｐ１・Ｐ３・Ｐ５」又は「θ＝∠Ｐ１・Ｐ４・Ｐ５」ならば、起立時は「Δθ＝漸増」であり、伏せ時は「Δθ＝漸減」である。一方、「θ＝∠Ｐ３・Ｐ１・Ｐ４」又は「θ＝∠Ｐ３・Ｐ５・Ｐ４」ならば、起立時は「Δθ＝漸減」であり、伏せ時は「Δθ＝漸増」である。そこで本実施例では説明を容易にするため、「θ＝∠Ｐ１・Ｐ３・Ｐ５」を所定の内角θとして説明する。つまり、ベッセル３の起立すると、「θ＝θo＋Δθ」となる。即ち、リンク６ｃが第３軸Ｐ３回りで反時計回りに回転する。すると、リンク６ｃに一体化した第２ロッド７ｂもまた第３軸Ｐ３回りで反時計回りに回転し、この回転が第１ロッド７ａを介してアーム５ａを第２軸Ｐ２回りで反時計回りに回転させる。従って、左右のアーム５ａの後端間に架設のリアゲート５ｂがベッセル３の後端との間で開くこととなる。そして、リアゲート５ｂの開き完了状態が図４である。
【００２３】ホイストシリンダ４を縮めてのリアゲート５ｂの開（図４）から閉（図２）への移行は、上記開動作の反対である。尚、上記各内角θ、基準角θo及び変化角Δθは、本実施例（即ち本発明）の作用（動作）を説明するだけであって、マイコン等の制御器を有して各角度θ、θo、Δθを制御情報として用いるものではない。
【００２４】即ち、上記作用によれば、また後述する他の実施例での変換リンク７の機能から見れば、この変換リンク７は、次のように定義できる。即ち、変換リンク７は、「アーム５ａとリンク６ｃとの間に架設されて、ベッセル３の伏せ時のベッセル３の後端との間でリアゲート５ｂが閉じた状態における四節リンク６の所定の内角θ（＝θo）を基準として、ベッセル３の起立に応じて変化する所定の内角θ（＝θo＋Δθ）の変化量Δθをベッセル３の後端に対するリアゲート５ｂの開き量へと変換するもの」である。尚、四節リンク６と言えば、四節平行リンクが想起されるが、本実施例（つまり、本発明）での四節リンク６は、上記「所定の内角θ（＝θo＋Δθ）の変化量Δ」さえ顕著に得られればよいから、四節平行リンクである必要はない。勿論、四節平行リンクであってもよい。また例えば、図４の側面視では、リアゲート５ｂの全開時に第７軸Ｐ７がリンク６ｄを超えて下方へと突き出しているが、四節リンク６の形態（及び／又は第１、第２ロッド７ａ、７ｂの長さ等）を各種設定することにより、第７軸Ｐ７をリンク６ｄの上方領域だけで動作させることができる。
【００２５】以下、第１実施例の効果を説明する。第１実施例はリンク機構だけで構成してあるから簡単構造となる。即ち安価であり、メインテナンス（保守・点検・整備）が容易である。しかも、リアゲートの開動作は、リアゲート５ｂが第２軸Ｐ２回りに回転してベッセル３の後端から離脱する動作となるから、この離脱した分だけ積載物がリアゲート５ｂに衝突する機会が少なくなり、破損しにくい。詳しくは次の通り。
（ａ）第１実施例は、従来技術のような片持ち梁構造ではない。従って、一個が数十トンの岩石及び／又は鉱石を複数個運搬し、排出しても、片持ち梁構造に基く破損が生じない。
（ｂ）第１実施例は、リアゲート５ｂを開かせる動力源が強力なホイストシリンダ４である。従って、第２軸Ｐ２をアーム５ａのさらなる前側に位置させ、これによりリアゲート５ｂ側をさらに長く、かつ第６軸Ｐ６側をさらに短くしても（即ち、リアゲート５ｂの最大開口量を容易に大きくしも）、動力不足に係る支障が生じない。即ち、一個が数立方ｍの岩石及び／又は鉱石でも不都合なく排出できる。
（ｃ）第１実施例は、従来技術のような大モータ又は流体圧機器が不要の、主要部が単なる四節リンク６と変換リンク７との組み合わせ構成である。つまり、簡単構成である。
【００２６】第２実施例を図５（リアゲート閉時、かつベッセル伏せ時）及び図６（リアゲート開時、かつベッセル起立時）を参照し説明する。本実施例は、第１実施例において第３軸Ｐ３から前方へ張り出させていた第２ロッド７ｂを後方へ張り出させたものである。さらに、第１実施例における第２、第６軸Ｐ２、Ｐ６を前後位置で振り変えたものである。
【００２７】この第２実施例では、第１実施例と同じ効果を奏するが、変換リンク６での作用は異なる。即ちリアゲート開時、第１ロッド７ａには、第１実施例では引っ張り応力が発生するが、第２実施例では圧縮応力が生ずる。尚、リアゲート閉時、第１、第２実施例はアーム５ａ及びリアゲート４ｂの自重でも動作できるから、第１実施例での第１ロッド７ａはワイヤでも構わない。
【００２８】他の実施例を例示列挙する。尚、第１、第２実施例で既説の各種態様例は重複説明しない。
【００２９】（１）第１、第２実施例における第１ロッド７ａは、夫々の各図に示する通り、ターンバックル式とするのが望ましい。このようにすると、第１ロッド７ａの長さを自在調整できる。これにより、仮に第１、第２実施例がリアゲート閉時においてリアゲート５ｂがベッセル３の後端上に載置される形式であるならば、リアゲート閉時に第１、第２実施例の各構成要素を無負荷へと調整できる。つまり、リアゲート閉時での各構成要素の引っ張り応力及び圧縮応力の殆どをゼロ化でき、各構成要素の寿命延長に寄与する。
【００３０】（２）第１実施例（例えば図２）の第１ロッド７ａを第２実施例（例えば図５）の第６軸Ｐ６で軸支してもよく、逆に、第２実施例（例えば図５）の第１ロッド７ａを第１実施例（例えば図２）の第６軸Ｐ６で軸支してもよい。但し、これらの場合、リアゲート４ｂがベッセル３の後端を上下に横切るようにベッセル３の後端位置を設定しておく必要がある。即ち、これらの場合におけるリアゲート開時には、リアゲート４ｂはベッセル３の後端を下方へと横切って下がり、そして、全開時にベッセル３の後端部の背面に位置させることができる。
【００３１】（３）第１、第２実施例では、第２、第３軸Ｐ２、Ｐ３を夫々別途に設けたが、これらを同軸としても第１、第２実施例での上記作用は同じである。この場合、第１、第２実施例と比較して第２、第３軸Ｐ２、Ｐ３を一つの軸としたことによる簡素化のほか、例えば製造上及び使用上の経済上の利益が生ずる。
【００３２】（４）第１、第２実施例におけるリンク６ｄは、図示する通り、いわゆるルーズ式とするのが望ましい。このようにすると、例えばリアゲート閉時にベッセル３の後端とリアゲート５ｂとの間に物体が挟まれていたときに不慮に生ずる異常荷重（所定荷重以上）から実施例機構の破損を防止できる。具体的には、リアゲート閉時の異常荷重を主に吸収するのであれば、第１実施例ならば、リンク６ｄは所定荷重以上の圧縮荷重を受けてその荷重がさらに大きくなるに従って縮むように構成する。第２実施例ならば、リンク６ｄは所定荷重以上の引っ張り荷重を受けてその荷重がさらに大きくなるに従って伸びるように構成する。勿論、リアゲート開時の異常荷重も吸収するのであれば、第１、２実施例でのリンク６ｄは所定荷重以上の引っ張り及び圧縮荷重を受けて、その荷重がさらに大きくなるに従って伸び及び縮むのいずれにも夫々対処できるように構成すればよい。尚、「ルーズ式」とは俗称であり、スプリング式は勿論のこと、例えば単動シリンダ又は複動シリンダとアキュムレータとを組み合わせた液圧式がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例を搭載する例機の側面図。
【図２】図１のＫ部拡大図であり、リアゲート閉時（ベッセル伏せ時）を示す。
【図３】第１実施例の組立図。
【図４】図１のＫ部拡大図であり、リアゲート開時（ベッセル起立時）を示す。
【図５】第２実施例の拡大図であり、リアゲート閉時（ベッセル伏せ時）を示す。
【図６】第２実施例の拡大図であり、リアゲート開時（ベッセル起立時）を示す。
【図７】従来のリアゲート自動開閉機構を備えたダンプトラックの部分側面図。
【符号の説明】
１：車体フレーム、３：ベッセル、５ａ：アーム、５ｂ：リアゲート、６：四節リンク、６ｃ：第１リンク、６ｄ：第２リンク、７：変換リンク、ｄ１、ｄ２：所定距離、Ｐ１〜Ｐ７：第１〜第７軸、θ：所定の内角、Δθ：所定の内角の変化量。
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ダンプトラックのリアゲート自動開閉機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来からダンプトラックの積載量を確保し、またダンプトラックの走行中にベッセルからの積載物の落下を防止するためにベッセルの後端との間で開閉自在のリアゲートを有するものがある（以下「リアゲートがベッセル後端との間で開閉する」ことを単に「リアゲートの開閉」とする）。そして、このリアゲートをベッセルの起伏に応じて自動開閉させるリアゲート自動開閉機構もある。
【０００３】例えば図７は、特開平１０−１５７５０９号公報に記載のリアゲート自動開閉機構を示す。即ちダンプトラックの車体フレーム１は、ホイストシリンダ（不図示）によって後傾自在に起伏するベッセル３を備える。ここで、リアゲート自動開閉機構は、ベッセル３の底裏面３ａから２本のリンク１０ａ、１０ｂを経て、ベッセル３の後部下端に軸支したリアゲート５ｂへと順次軸支した構成となっている。さらに、この機構は、リンク１０ａの下面を摺動自在に支承可能の支え部材１０ｃを車体フレーム１に備え、またストッパ１０ｄをベッセル３の底面から後方へと延設した部材上に備える。
【０００４】従って、ベッセル伏せ時（例えばダンプトラックの走行時）には、支え部材１０ｃが、これに当接するリンク１０ａの下面を介してリアゲート５ｂからの荷重Ｗを受け、図中の二点鎖線で示すように、リアゲート５ｂを閉ざしている。
【０００５】ベッセル３が起立し始めると（例えばダンプトラックの排土時）、リンク１０ａの下面が支え部材１０ｃの上面を前方へと滑って摺動する。このリンク１０ａの摺動量（換言すれば、ベッセル３の起立角）に応じてリアゲート５ｂが開く。そして、図７に示すように、リアゲート５ｂの上面がベッセル３の底面に対してほぼ平らになるまでリアゲート５ｂが開くと、リアゲート５ｂの底裏面がストッパ１０ｄの上面に当接し、リアゲート５ｂの開動作を停止させる。尚、図示しないが、ベッセル３が図７の状態からさらに起立してゆくと、リンク１０ａの下面が支え部材１０ｃの上面から上方へと離脱する。
【０００６】即ち、リアゲート５ｂ及び積載物の自重並びに積載物のベッセル３上での滑り荷重等（以下、これらも単に「荷重Ｗ」とする）は、リアゲート５ｂの上面がベッセル３の底面に対しほぼ平らになるまでの間は支え部材１０ｃで受けるものの、リアゲート５ｂの裏面がストッパ１０ｄの上面に当接しのちにベッセル３がさらに起立すると、ストッパ１０ｄだけで受けることになる。
【０００７】ベッセル３の伏せ動作は、上記の起立動作の逆となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来機構は片持ち梁構造である（特にベッセル３が図７の状態からさらに起立した状態）。従って、積載物が例えば普通土程度であれば、たとえ数万回の排土（起立）を行っても、ベッセル３、リアゲート５ｂ、リンク１０ａ、１０ｂ、支え部材１０ｃ及びストッパ１０ｄ等の幾つか又は総べての剛性を高めることでこれらの破損を防止できる。ところが、一個当たり数十トンの岩石及び／又は鉱石を一個又は複数個積載し、かつ起立動作によってベッセル３から落下させる、例えば鉱山用のオフロードダンプトラックでは、上記のような単なる各部材の剛性化だけではこれら各部材の破損を防止できない。
【０００９】尚、破損しにくい機構もある。例えば、モータでワイヤを巻き出し、巻き込んでリアゲートを開閉したり、又は、流体圧シリンダを伸縮させてリアゲート５ｂを開閉する機構である。しかしながら、かかる機構はリアゲート開閉に大きな駆動力を与えるべく大モータ又は流体圧機器が必要であり、複雑である。
【００１０】本発明は、上記従来機構の不都合に鑑み、破損しにくく、かつ簡単構成のダンプトラックのリアゲート自動開閉機構を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】上記の目的を達成するために、本発明のダンプトラックのリアゲート自動開閉機構は、車体フレームに対し第１軸によって起伏自在に軸支したベッセルと、ベッセルに対し第２軸によって起伏自在に軸支したアームの後端に設けられてアームの起伏に応じてベッセルの後端との間で開閉するリアゲートとを有するダンプトラックのリアゲート開閉機構において、第１軸と、第１軸から所定距離だけ後方へ離間してベッセルに設けた第３軸と、第１軸から所定距離だけ下方へ離間して車体フレームに設けた第４軸と、第３軸によって起伏自在に基端を軸支した第１リンクと第４軸によって起伏自在に基端を軸支した第２リンクとの両先端を軸支する第５軸とを順次連結した４本のリンクでなる四節リンクを有すると共に、ベッセルの伏せ時のベッセルの後端との間でリアゲートが閉じた状態における四節リンクの所定の内角を基準として、ベッセルの起立に応じて変化する所定の内角の変化量をベッセルの後端に対するリアゲートの開き量へと変換する変換リンクをアームと第１リンクとの間に架設したことを特徴とする。
【００１２】上記構成によれば、ベッセルが起立し始めると、第３軸が第１軸回りに回転する。すると、第１、第４軸が車体フレームに対して拘束されており、かつ第５軸が拘束されていないために、四節リンク６が潰れて各内角θ（上記構成では、４つの内角のうちの予め定めた一つを「所定の内角θ」としている）が変化する。つまり、第１リンクが第３軸回りに後方へと回転する。すると、この回転を変換リンクが受け、かつベッセルの後端に対するリアゲートの開き量へと変換するのでリアゲートがベッセルの起立に応じて開くことになる。リアゲートの閉動作は、ベッセル伏せ時に生じて上記開動作の反対となる。即ち、上記構成はリンク機構だけで構成してあるから簡単構造となる。また、安価であり、メインテナンス（保守・点検・整備）が容易な機構となる。しかも、リアゲートの開動作は、リアゲートが第２軸回りに回転してベッセルの後端から離脱する動作となる。即ち、離脱した分だけ積載物がリアゲートに衝突する機会が少なくなり、従って、機構は破損しにくい。
【００１３】尚、第２、第３軸を互いに同軸としてもよい。このようにすると、軸数が減った分だけ、さらに簡単構造となり、安価に製造でき、またメインテナンスも容易となる。
【００１４】また、第２リンクを所定荷重以上の引っ張り荷重及び／又は圧縮荷重を受けてその荷重がさらに大きくなるに従って伸び及び／又は縮むものとしてもよい。このようにすると、機構に所定荷重以上の異常負荷（過負荷）が生じようとしても、第２リンクがこの負荷を吸収するので機構に異常負荷が生じない。従って、機構は損傷しにくく、機構の寿命は延長する。
【００１５】
【発明の実施の形態及び実施例】第１実施例を図１〜図４R>４を参照し説明する。本実施例を搭載する例機は、図１に示す通り、オフロードダンプトラックである。このトラックは、車体フレーム１上の前部に運転室２を備え、後部にベッセル３を備える。ベッセル３は、車体フレーム１の左右後端上部に図の紙面に対し垂直方向に設けた第１軸Ｐ１よって後部裏面左右を夫々軸支され、左右のホイストシリンダ４によって後傾自在に起伏する。尚、詳細を後述する第２〜第７軸Ｐ２〜Ｐ７もまた、第１軸Ｐ１と同じく各掲載図の紙面に対し垂直方向に設けてある。また、ベッセル３は、その左右後部側面に設けた第２軸Ｐ２よって左右のアーム５ａを軸支している。両アーム５ａは、ベッセル３の左右後方へと夫々長く、両後端間にリアゲート５ｂを架設してある。このリアゲート５ｂは、図１のＫ部に示す通り、また詳細を後述する通り、本実施例なる機構の一つの要素として構成され、この機構によってベッセル３の起伏に応じて両アーム５ａが自動的に起伏し、両アーム５ａの起伏に応じてベッセル３の後端との間で開閉する。
【００１６】本実施例の詳細を、図１のＫ部拡大図なる図２〜図４を参照し説明する。尚、図２はリアゲート閉時（ベッセル伏せ時）、図３は組立図、図４はリアゲート開時（ベッセル起立時）を示す。
【００１７】即ち本実施例は、図２に示す通り、四節リンク６と変換リンク７とを例機の左右夫々に有して構成される。尚、図３では左右の夫々を示すが、以下の本文説明では図示する例機の左側だけで代表説明する。
【００１８】四節リンク６は、図２に示す通り、４本のリンク６ａ〜６ｄで構成される。リンク６ａは、第１軸Ｐ１から所定距離ｄ１だけ後方へ離間してベッセル３に設けた第３軸Ｐ３に対する第１軸Ｐ１からの所定距離ｄ１相当のベッセル部位である。リンク６ｂは、第１軸Ｐ１から所定距離ｄ２だけ下方へ離間して車体フレーム１に設けた第４軸Ｐ４に対する第１軸Ｐ１からの所定距離ｄ２相当の車体フレーム部位である。リンク６ｃは、第３軸Ｐ３に起伏自在に基端を軸支される。リンク６ｄは、第４軸Ｐ４に起伏自在に基端を軸支される。勿論、両リンク６ｃ、６ｄの両先端は、第５軸Ｐ５によって起伏自在に軸支される。
【００１９】一方、変換リンク７は、これも図２に示す通り、第２軸Ｐ２から見て反リアゲート５ｂ側（前方）に延設されたアーム５ａの先端に対し第６軸Ｐ６よって起伏自在にその先端を軸支された第１ロッド７ａと、第１ロッド７ａの基端に対し第７軸Ｐ７よって起伏自在にその先端を軸支された第２ロッド７ｂとを有する。そして、第２ロッド７ｂは、四節リンク６のリンク６ｃと共動するように、リンク６ｃと一体化している。
【００２０】尚、例機は、車体フレーム１の幅が左右のアーム５ａ間の幅よりも相当に狭いオフロードダンプトラックである。従って、前記「第２ロッド７ｂとリンク６ｃとの一体化」とはいえ、直接的に一体化できない。従って、図３に示す通り、左右の第３軸Ｐ３を夫々長くしてベッセル３の底裏面３ａの幅方向に夫々延設してある。具体的には、左側の第３軸Ｐ３の外側端に左側の第２ロッド７ｂの基端を固着させ、かつ中央側端に左側のリンク６ｃの基端を固着させると共に、右側の第３軸Ｐ３の外側端に右側の第２ロッド７ｂの基端を固着させ、かつ中央側端に右側のリンク６ｃの基端を固着させてある。
【００２１】尚、例機が、車体フレーム１の幅と左右のアーム５ａ間の幅とをほぼ同じくする車両であるならば、上記の如く左右の第３軸Ｐ３を長くして延設する必要はなく、第１、第２ロッドを一本のロッドとし、このロッドの基端をリンク６ｃに固設し、ロッドの先端をアーム５ａに対し第６軸Ｐ６よって起伏自在に軸支してもよい（この場合、第７軸Ｐ７は不要となる）。
【００２２】以下、第１実施例の作用を図２及び図３を参照し説明する。運転室２からのベッセル３の起立信号によってホイストシリンダ４が伸びると、ベッセル３は図２の伏せ状態から図４の起立状態へと移行する。この移行時、第３軸Ｐ３は第１軸Ｐ１回りで時計回りに回転する。すると、第１、第４軸Ｐ１、Ｐ４は車体フレーム１に対して拘束された軸であるが、第５軸Ｐ５は拘束されていない軸であるために、四節リンク６が潰れ、その各内角θがベッセル３の伏せ時のθo（図２の「θ＝θo」参照、つまりθoは基準角である）から角度Δθだけ変化する（図４の「θ＝θo＋Δθ」参照、尚「θ≧θo」である）。尚、「θ＝∠Ｐ１・Ｐ３・Ｐ５」又は「θ＝∠Ｐ１・Ｐ４・Ｐ５」ならば、起立時は「Δθ＝漸増」であり、伏せ時は「Δθ＝漸減」である。一方、「θ＝∠Ｐ３・Ｐ１・Ｐ４」又は「θ＝∠Ｐ３・Ｐ５・Ｐ４」ならば、起立時は「Δθ＝漸減」であり、伏せ時は「Δθ＝漸増」である。そこで本実施例では説明を容易にするため、「θ＝∠Ｐ１・Ｐ３・Ｐ５」を所定の内角θとして説明する。つまり、ベッセル３の起立すると、「θ＝θo＋Δθ」となる。即ち、リンク６ｃが第３軸Ｐ３回りで反時計回りに回転する。すると、リンク６ｃに一体化した第２ロッド７ｂもまた第３軸Ｐ３回りで反時計回りに回転し、この回転が第１ロッド７ａを介してアーム５ａを第２軸Ｐ２回りで反時計回りに回転させる。従って、左右のアーム５ａの後端間に架設のリアゲート５ｂがベッセル３の後端との間で開くこととなる。そして、リアゲート５ｂの開き完了状態が図４である。
【００２３】ホイストシリンダ４を縮めてのリアゲート５ｂの開（図４）から閉（図２）への移行は、上記開動作の反対である。尚、上記各内角θ、基準角θo及び変化角Δθは、本実施例（即ち本発明）の作用（動作）を説明するだけであって、マイコン等の制御器を有して各角度θ、θo、Δθを制御情報として用いるものではない。
【００２４】即ち、上記作用によれば、また後述する他の実施例での変換リンク７の機能から見れば、この変換リンク７は、次のように定義できる。即ち、変換リンク７は、「アーム５ａとリンク６ｃとの間に架設されて、ベッセル３の伏せ時のベッセル３の後端との間でリアゲート５ｂが閉じた状態における四節リンク６の所定の内角θ（＝θo）を基準として、ベッセル３の起立に応じて変化する所定の内角θ（＝θo＋Δθ）の変化量Δθをベッセル３の後端に対するリアゲート５ｂの開き量へと変換するもの」である。尚、四節リンク６と言えば、四節平行リンクが想起されるが、本実施例（つまり、本発明）での四節リンク６は、上記「所定の内角θ（＝θo＋Δθ）の変化量Δ」さえ顕著に得られればよいから、四節平行リンクである必要はない。勿論、四節平行リンクであってもよい。また例えば、図４の側面視では、リアゲート５ｂの全開時に第７軸Ｐ７がリンク６ｄを超えて下方へと突き出しているが、四節リンク６の形態（及び／又は第１、第２ロッド７ａ、７ｂの長さ等）を各種設定することにより、第７軸Ｐ７をリンク６ｄの上方領域だけで動作させることができる。
【００２５】以下、第１実施例の効果を説明する。第１実施例はリンク機構だけで構成してあるから簡単構造となる。即ち安価であり、メインテナンス（保守・点検・整備）が容易である。しかも、リアゲートの開動作は、リアゲート５ｂが第２軸Ｐ２回りに回転してベッセル３の後端から離脱する動作となるから、この離脱した分だけ積載物がリアゲート５ｂに衝突する機会が少なくなり、破損しにくい。詳しくは次の通り。
（ａ）第１実施例は、従来技術のような片持ち梁構造ではない。従って、一個が数十トンの岩石及び／又は鉱石を複数個運搬し、排出しても、片持ち梁構造に基く破損が生じない。
（ｂ）第１実施例は、リアゲート５ｂを開かせる動力源が強力なホイストシリンダ４である。従って、第２軸Ｐ２をアーム５ａのさらなる前側に位置させ、これによりリアゲート５ｂ側をさらに長く、かつ第６軸Ｐ６側をさらに短くしても（即ち、リアゲート５ｂの最大開口量を容易に大きくしも）、動力不足に係る支障が生じない。即ち、一個が数立方ｍの岩石及び／又は鉱石でも不都合なく排出できる。
（ｃ）第１実施例は、従来技術のような大モータ又は流体圧機器が不要の、主要部が単なる四節リンク６と変換リンク７との組み合わせ構成である。つまり、簡単構成である。
【００２６】第２実施例を図５（リアゲート閉時、かつベッセル伏せ時）及び図６（リアゲート開時、かつベッセル起立時）を参照し説明する。本実施例は、第１実施例において第３軸Ｐ３から前方へ張り出させていた第２ロッド７ｂを後方へ張り出させたものである。さらに、第１実施例における第２、第６軸Ｐ２、Ｐ６を前後位置で振り変えたものである。
【００２７】この第２実施例では、第１実施例と同じ効果を奏するが、変換リンク６での作用は異なる。即ちリアゲート開時、第１ロッド７ａには、第１実施例では引っ張り応力が発生するが、第２実施例では圧縮応力が生ずる。尚、リアゲート閉時、第１、第２実施例はアーム５ａ及びリアゲート４ｂの自重でも動作できるから、第１実施例での第１ロッド７ａはワイヤでも構わない。
【００２８】他の実施例を例示列挙する。尚、第１、第２実施例で既説の各種態様例は重複説明しない。
【００２９】（１）第１、第２実施例における第１ロッド７ａは、夫々の各図に示する通り、ターンバックル式とするのが望ましい。このようにすると、第１ロッド７ａの長さを自在調整できる。これにより、仮に第１、第２実施例がリアゲート閉時においてリアゲート５ｂがベッセル３の後端上に載置される形式であるならば、リアゲート閉時に第１、第２実施例の各構成要素を無負荷へと調整できる。つまり、リアゲート閉時での各構成要素の引っ張り応力及び圧縮応力の殆どをゼロ化でき、各構成要素の寿命延長に寄与する。
【００３０】（２）第１実施例（例えば図２）の第１ロッド７ａを第２実施例（例えば図５）の第６軸Ｐ６で軸支してもよく、逆に、第２実施例（例えば図５）の第１ロッド７ａを第１実施例（例えば図２）の第６軸Ｐ６で軸支してもよい。但し、これらの場合、リアゲート４ｂがベッセル３の後端を上下に横切るようにベッセル３の後端位置を設定しておく必要がある。即ち、これらの場合におけるリアゲート開時には、リアゲート４ｂはベッセル３の後端を下方へと横切って下がり、そして、全開時にベッセル３の後端部の背面に位置させることができる。
【００３１】（３）第１、第２実施例では、第２、第３軸Ｐ２、Ｐ３を夫々別途に設けたが、これらを同軸としても第１、第２実施例での上記作用は同じである。この場合、第１、第２実施例と比較して第２、第３軸Ｐ２、Ｐ３を一つの軸としたことによる簡素化のほか、例えば製造上及び使用上の経済上の利益が生ずる。
【００３２】（４）第１、第２実施例におけるリンク６ｄは、図示する通り、いわゆるルーズ式とするのが望ましい。このようにすると、例えばリアゲート閉時にベッセル３の後端とリアゲート５ｂとの間に物体が挟まれていたときに不慮に生ずる異常荷重（所定荷重以上）から実施例機構の破損を防止できる。具体的には、リアゲート閉時の異常荷重を主に吸収するのであれば、第１実施例ならば、リンク６ｄは所定荷重以上の圧縮荷重を受けてその荷重がさらに大きくなるに従って縮むように構成する。第２実施例ならば、リンク６ｄは所定荷重以上の引っ張り荷重を受けてその荷重がさらに大きくなるに従って伸びるように構成する。勿論、リアゲート開時の異常荷重も吸収するのであれば、第１、２実施例でのリンク６ｄは所定荷重以上の引っ張り及び圧縮荷重を受けて、その荷重がさらに大きくなるに従って伸び及び縮むのいずれにも夫々対処できるように構成すればよい。尚、「ルーズ式」とは俗称であり、スプリング式は勿論のこと、例えば単動シリンダ又は複動シリンダとアキュムレータとを組み合わせた液圧式がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例を搭載する例機の側面図。
【図２】図１のＫ部拡大図であり、リアゲート閉時（ベッセル伏せ時）を示す。
【図３】第１実施例の組立図。
【図４】図１のＫ部拡大図であり、リアゲート開時（ベッセル起立時）を示す。
【図５】第２実施例の拡大図であり、リアゲート閉時（ベッセル伏せ時）を示す。
【図６】第２実施例の拡大図であり、リアゲート開時（ベッセル起立時）を示す。
【図７】従来のリアゲート自動開閉機構を備えたダンプトラックの部分側面図。
【符号の説明】
１：車体フレーム、３：ベッセル、５ａ：アーム、５ｂ：リアゲート、６：四節リンク、６ｃ：第１リンク、６ｄ：第２リンク、７：変換リンク、ｄ１、ｄ２：所定距離、Ｐ１〜Ｐ７：第１〜第７軸、θ：所定の内角、Δθ：所定の内角の変化量。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 車体フレーム(1)に対し第１軸(P1)によって起伏自在に軸支したベッセル(3)と、ベッセル(3)に対し第２軸(P2)によって起伏自在に軸支したアーム(5a)の後端に設けられてアーム(5a)の起伏に応じてベッセル(3)の後端との間で開閉するリアゲート(5b)とを有するダンプトラックのリアゲート開閉機構において、第１軸(P1)と、第１軸(P1)から所定距離(d1)だけ後方へ離間してベッセル(3)に設けた第３軸(P3)と、第１軸(P1)から所定距離(d2)だけ下方へ離間して車体フレーム(1)に設けた第４軸(P4)と、第３軸(P3)によって起伏自在に基端を軸支した第１リンク(6c)と第４軸(P4)によって起伏自在に基端を軸支した第２リンク(6d)との両先端を軸支する第５軸(P5)とを順次連結した４本のリンク(6a〜6d)でなる四節リンク(6)を有すると共に、ベッセル(3)の伏せ時のベッセル(3)の後端との間でリアゲート(5b)が閉じた状態における四節リンク(6)の所定の内角(θ=θo)を基準として、ベッセル(3)の起立に応じて変化する所定の内角(θ=θo＋Δθ)の変化量(Δθ)をベッセル(3)の後端に対するリアゲート(5b)の開き量へと変換する変換リンク(7)をアーム(5a)と第１リンク(6c)との間に架設したことを特徴とするダンプトラックのリアゲート自動開閉機構。
【請求項２】 前記第２、第３軸（P2,P3)は、互いに同軸である請求項１記載のダンプトラックのリアゲート自動開閉機構。
【請求項３】 前記第２リンク(6d)は、所定荷重以上の引っ張り荷重を受けて、その荷重がさらに大きくなるに従って伸びる請求項１又は２記載のダンプトラックのリアゲート自動開閉機構。
【請求項４】 前記第２リンク(6d)は、所定荷重以上の圧縮荷重を受けて、その荷重がさらに大きくなるに従って縮む請求項１、２又は３記載のダンプトラックのリアゲート自動開閉機構。
【請求項１】 車体フレーム(1)に対し第１軸(P1)によって起伏自在に軸支したベッセル(3)と、ベッセル(3)に対し第２軸(P2)によって起伏自在に軸支したアーム(5a)の後端に設けられてアーム(5a)の起伏に応じてベッセル(3)の後端との間で開閉するリアゲート(5b)とを有するダンプトラックのリアゲート開閉機構において、第１軸(P1)と、第１軸(P1)から所定距離(d1)だけ後方へ離間してベッセル(3)に設けた第３軸(P3)と、第１軸(P1)から所定距離(d2)だけ下方へ離間して車体フレーム(1)に設けた第４軸(P4)と、第３軸(P3)によって起伏自在に基端を軸支した第１リンク(6c)と第４軸(P4)によって起伏自在に基端を軸支した第２リンク(6d)との両先端を軸支する第５軸(P5)とを順次連結した４本のリンク(6a〜6d)でなる四節リンク(6)を有すると共に、ベッセル(3)の伏せ時のベッセル(3)の後端との間でリアゲート(5b)が閉じた状態における四節リンク(6)の所定の内角(θ=θo)を基準として、ベッセル(3)の起立に応じて変化する所定の内角(θ=θo＋Δθ)の変化量(Δθ)をベッセル(3)の後端に対するリアゲート(5b)の開き量へと変換する変換リンク(7)をアーム(5a)と第１リンク(6c)との間に架設したことを特徴とするダンプトラックのリアゲート自動開閉機構。
【請求項２】 前記第２、第３軸（P2,P3)は、互いに同軸である請求項１記載のダンプトラックのリアゲート自動開閉機構。
【請求項３】 前記第２リンク(6d)は、所定荷重以上の引っ張り荷重を受けて、その荷重がさらに大きくなるに従って伸びる請求項１又は２記載のダンプトラックのリアゲート自動開閉機構。
【請求項４】 前記第２リンク(6d)は、所定荷重以上の圧縮荷重を受けて、その荷重がさらに大きくなるに従って縮む請求項１、２又は３記載のダンプトラックのリアゲート自動開閉機構。
【図１】 
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００２−２４８９８３（Ｐ２００２−２４８９８３Ａ）
【公開日】平成１４年９月３日（２００２．９．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００１−５０６５１（Ｐ２００１−５０６５１）
【出願日】平成１３年２月２６日（２００１．２．２６）
【出願人】（０００００１２３６）株式会社小松製作所 (1,686)
【公開日】平成１４年９月３日（２００２．９．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１３年２月２６日（２００１．２．２６）
【出願人】（０００００１２３６）株式会社小松製作所 (1,686)
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